Initial import from SVN (svn://129.187.65.205/platz/trunk, r1)
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Michael Stangl
194
libs/ga.py
Executable file
194
libs/ga.py
Executable file
@@ -0,0 +1,194 @@
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||||
"""
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||||
Enthaelt alle Datenstrukturen um die einen genetischen Algorithmus darzustellen
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||||
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||||
"""
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from random import *
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from itertools import chain
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from string import split
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from copy import deepcopy
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import ConfigParser, os
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||||
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||||
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||||
__author__ = "Michael Stangl"
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||||
__version__ = "$Revision: $"
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__date__ = "$Date: $"
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__copyright__ = "Copyright (c) 2005 Michael Stangl"
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__license__ = "Python"
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||||
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||||
class Loesung:
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"""ein einfaches Loesungsobjekt. Taugt um es als Superklasse zu ueberladen"""
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def __init__(self, *Argumente, **keywords):
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self.Id = -1 * randint(1,100)
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self.value = self.Id
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||||
print " initialisiere Loesung " + repr(self.Id)
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||||
def mutieren(self):
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||||
print " mutiere Loesung " + repr(self.Id)
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||||
self.Id = -1 * randint(1,100)
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||||
self.value = self.Id
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||||
return self
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||||
def kreuzen(self,obj):
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||||
print " kreuze Loesung " + repr(self.Id)
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||||
def laden(self):
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||||
print " lade Loesung " + repr(self.Id)
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||||
def speichern(self):
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||||
print " speichere Loesung " + repr(self.Id)
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||||
def __repr__(self):
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||||
return ' L '+ repr(self.Id)
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||||
def __cmp__(self,other):
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||||
if self.value < other.value: return -1
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||||
elif self.value == other.value: return 0
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||||
else: return 1
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||||
class Zyklus:
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||||
"""Definiert wie ein Zyklus ablaufen soll:
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||||
wann sollen Objekte generiert, gekreuzt, mutiert und selektiert werden
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||||
wieviele sind davon jeweils betroffen
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||||
"""
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||||
def __init__(self, Name='default',
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||||
Abfolge='e,m,s',
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||||
Anzahl='10,10,10'):
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||||
self.Name = Name
|
||||
self.Abfolge = split(Abfolge, ',')
|
||||
self.Anzahl = split(Anzahl,',')
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||||
def __repr__(self):
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||||
return( "Zyklus: %s\n"
|
||||
" Zyklusabfolge: %s\n"
|
||||
" Anzahl : %s\n"
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||||
% ( self.Name,
|
||||
self.Abfolge,
|
||||
self.Anzahl ) )
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||||
def laden(self, FileName, ZyklusName):
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config = ConfigParser.ConfigParser()
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||||
ZyklusPath= os.path.split( FileName )
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||||
ZyklusPath= os.path.join( FileName )
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||||
config.read( ZyklusPath )
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||||
self.Name = ZyklusName
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||||
Abfolge = eval( config.get( ZyklusName, 'Abfolge' ))
|
||||
Anzahl = eval( config.get( ZyklusName, 'Anzahl' ))
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||||
self.Abfolge = Abfolge.split(',')
|
||||
self.Anzahl = Anzahl.split(',')
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||||
pass
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||||
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class Farm:
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||||
"""enthaelt und pflegt Loesungsobjekte, kreuzt, mutiert, selektiert sie"""
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||||
def __init__(self, Zyklus, Klasse, *Arguments, **keywords):
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||||
"""initialisiere die Farm
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||||
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||||
mit einem definerten Zyklus fuer die Zucht und dem gewunschten zu Zuchtobjekt
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||||
"""
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self.Position = 0
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self.Pool = []
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||||
self.PoolNeu = []
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||||
self.Zyklus = Zyklus
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||||
self.Klasse = Klasse
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||||
for Aktion, Zahl in zip(Zyklus.Abfolge,Zyklus.Anzahl):
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||||
#print 'Aktion:',Aktion
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||||
#print 'Zahl:',Zahl
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||||
self.Position = self.Position + 1
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||||
if Aktion == 'e':
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||||
self.LoesungenErzeugen(int(Zahl), Klasse, *Arguments, **keywords)
|
||||
elif Aktion == 'm':
|
||||
self.LoesungenMutieren(int(Zahl))
|
||||
elif Aktion == 's':
|
||||
self.LoesungenAuswaehlen(int(Zahl))
|
||||
elif Aktion == 'S':
|
||||
self.LoesungenZufaelligAuswaehlen(int(Zahl))
|
||||
elif Aktion == 'j':
|
||||
self.LoesungenBehalten()
|
||||
elif Aktion == 'z':
|
||||
self.NeueGeneration()
|
||||
else:
|
||||
pass
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||||
def LoesungenErzeugen(self, N, Klasse, *Arguments, **keywords):
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||||
""" Erzeuge Loesungen"""
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||||
for i in xrange(N):
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||||
L = Klasse( *Arguments, **keywords )
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||||
self.Pool.append(L)
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||||
#print repr(len(self.Pool)) + ' Loesungsobjekte erzeugt'
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||||
def LoesungenKreuzen(self,N):
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||||
"""mache aus zwei Loesungen eine neue"""
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||||
#print "+ Loesungen kreuzen"
|
||||
for i in xrange(N):
|
||||
self.Pool.append(self.Pool[i].kreuzen())
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||||
def LoesungenMutieren(self, N):
|
||||
"""veraendere die Loesung, so dass sie hoffentlich besser wird"""
|
||||
print "+ Loesungen mutieren: ", N
|
||||
for n in xrange(N):
|
||||
#print " -"+repr(n+1)+" mal"
|
||||
for L in chain(self.Pool):
|
||||
O = deepcopy(L)
|
||||
self.PoolNeu.append(O.mutieren())
|
||||
#print self
|
||||
def LoesungenBehalten(self):
|
||||
"""Behalte alle Eltern aus dem alten Pool"""
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||||
print "+ alten Loesungspool behalten"
|
||||
self.PoolNeu = self.PoolNeu + self.Pool
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||||
#print self
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||||
def NeueGeneration(self):
|
||||
"""Loesche alle bisherigen Eltern und mache einen neuen Zyklus"""
|
||||
print "+ Neue Generation erzeugen"
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||||
self.Pool = self.PoolNeu
|
||||
self.PoolNeu = []
|
||||
#print self
|
||||
#print "---------------"
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||||
def LoesungenAuswaehlen(self, N):
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||||
"""Selektiere die besten Loesungen"""
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||||
print "+ die besten -", repr(N) +" - Loesungen auswaehlen -"
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||||
for i in xrange(N):
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||||
L = max(self.Pool)
|
||||
self.PoolNeu.append(L)
|
||||
self.Pool.remove(L)
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||||
#print self
|
||||
def LoesungenZufaelligAuswaehlen(self, N):
|
||||
"""Selektiere zufaellig Loesungen"""
|
||||
print "+ zufaellig auswaehlen -"+ repr(N) + "-"
|
||||
for i in xrange(N):
|
||||
self.PoolNeu.append(choice(self.Pool))
|
||||
#print self
|
||||
def __repr__(self):
|
||||
"""Drucke die Farm am Bildschirm aus"""
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||||
return( " gewaehlte Objekte (%d): %s\n"
|
||||
" Elternobjekte (%d) : %s\n"
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||||
% ( len(self.PoolNeu), self.PoolNeu,
|
||||
len(self.Pool), self.Pool))
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||||
def laden(self):
|
||||
print "+ laden"
|
||||
def speichern(self):
|
||||
print "+ speichern"
|
||||
def Bester(self):
|
||||
return max(self.Pool)
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||||
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||||
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||||
if __name__ == '__main__':
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||||
print "\n-- Erzeuge Zyklus:"
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||||
#Z = Zyklus( Name='Easy',
|
||||
#Abfolge='e,s,+,m,j,S,+',
|
||||
#Anzahl='10,5,x,2,x,5,x'
|
||||
#)
|
||||
Z = Zyklus( Name='Easy',
|
||||
Abfolge='e,'+'s,z,m,j,z,'*3+'s',
|
||||
Anzahl='10,'+'5,x,2,x,x,'*3+'1'
|
||||
)
|
||||
print Z
|
||||
|
||||
print "\n-- Erzeuge Loesungen:"
|
||||
L1 = Loesung()
|
||||
L2 = Loesung()
|
||||
L3 = Loesung()
|
||||
print L1, L2, L3
|
||||
print 'L1 > L2 =', L1 > L2
|
||||
print 'L2 > L3 =', L2 > L3
|
||||
print 'L1 > L3 =', L1 > L3
|
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A=2
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B=3
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||||
print "\n-- Erzeuge Farm:"
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F1 = Farm( Z, Loesung, Arg1=A, Arg2=B, Arg3=L1 )
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print F1
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else:
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pass
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Reference in New Issue
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